几种扩散焊用材料扩散动力学的实验研究与计算机模拟

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1、万方数据中图分类号UDC硕士学位论文学校代码密级10533几种扩散焊用材料扩散动力学的实验研究与计算机模拟Experimentalinvestigationandcomputersimulationof‘‘’、’。sikinetic‘severaldi。’’、sion～,eldingmaterialsdlttuslonkineticinseveraldll-Rlslonweldingmatenals作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：柳萌材料科学与工程材料学粉末冶金研究院徐洪辉教授张利军教授论文答辩日期丝!生篁步答辩委员会主席中南大学2014年5月

2、万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：杠日期：衅年上月型日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论

3、文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：拍导师签名盟万方数据几种扩散焊用材料扩散动力学的实验研究与模拟摘要：工程应用中对高性能构件的技术要求越来越高，经常需要把性能差异较大的异种材料，如金属和陶瓷，连接在一起，而传统的熔化焊往往难以实现该目标。作为一种新颖的固相焊接技术，扩散焊可使两个被焊接零件的结合表面在高温和加压的条件下紧密粘结在一起。该方法可以直接连接同种或异种材料，也可在待焊工件之间加入中间层。该方法的优点在于不会引起零件的宏观变形、熔化且接头质量好

4、。如今，扩散焊作为一种固相焊接技术，己成为焊接领域的研究热点，正在飞速发展。本论文选择了在扩散焊应用广泛的三类合金体系，即fccA1Ni．X(X=Ge、Ti和Ⅵ，bccA2Cu．Mn—Al和Fe—Si—Al合金作为研究对象。制备一系列的扩散偶，采用电子探针技术测定相应的成分．距离曲线，并基于Boltzmann．Matano和Kirkaldy—Matano方法分别计算了二元和三元合金的互扩散系数。在所测定的互扩散系数的基础上，综合文献中的实验信息，采用DICTRA(DiffusionControlledTRAnsformation)软件评估了目标体系各相的原子移动性参数，从而建立相

5、应的扩散动力学数据库。最后，基于所建立的数据库以及文献报道的热力学数据库，对相应体系的各种扩散性质进行计算和模拟，以验证所建立的扩散动力学数据库。本工作所取得的主要创新点如下：(1)实验测定了fccA1Ni．X(X=Ge、Ti和V)的互扩散系数，耦合第一性原理、半经验公式和CALPHAD方法得到了目标体系的自扩散系数，通过DICTRA软件建立了精准的动力学数据库。(2)采用扩散偶法，测定了Cu．Mn．A1体系bccA2相的互扩散系数，通过DICTRA建立了Cu，Mn和Al在Cu．Mn—A1体系bccA2相的原子移动性参数。(3)分别采用单相／两相扩散偶法测定了Fe．Si和Fe．S

6、i—Al体系bcc有序相和无序相的扩散行为，通过DICTRA建立了目标体系无序相的动力学数据库，为接下来的有序相研究打下基础。本工作有图46幅，表17个，参考文献97篇。关键词：扩散焊；合金：原子移动性；扩散动力学；DICTRA分类号：TGll3．12；TGll3．14万方数据ExperimentalinvestigationandcomputersimulationofdiffusionkineticinseveraldiffusionweldingmaterialsAbstract：Inmodemengineeringapplications，thetechnicalrequ

7、irementsforhigh—performancecomponentsaregettingincreasinglyhigher．Somecomponentswithsignificantlydifferentproperties，suchasmetalsandceramics，needtobetightlyconnectedtogether．Thatisactuallydifficulttoachieveviathetraditionalwelding．Asannovelso